植物的繁殖方式與育種PPT精品文檔

1、1第四章第四章 植物的繁殖方式與育種植物的繁殖方式與育種2第一節(jié)第一節(jié) 植物的繁殖方式植物的繁殖方式一、一、有性繁殖有性繁殖 sexual sexual reproductionreproduction凡是由雌雄配子結合，經過受精過程，形成種子繁衍后代凡是由雌雄配子結合，經過受精過程，形成種子繁衍后代的。包括自交、異交、常異交作物。的。包括自交、異交、常異交作物。自花授粉作物自花授粉作物 一朵花內的花粉傳粉繁殖后代。天然異一朵花內的花粉傳粉繁殖后代。天然異交交 率：率：0-4%0-4%異花授粉作物異花授粉作物 異株或異花的花粉傳粉繁殖異株或異花的花粉傳粉繁殖 后代。天然異交率后代。天然異交率5

2、0-50-100%100%常異花授粉作物常異花授粉作物 同時依靠自花授粉和異花授粉繁同時依靠自花授粉和異花授粉繁 殖后代。天然異交殖后代。天然異交率率5-50%5-50%31.1.自花授粉作物自花授粉作物 self-self-pollination croppollination crop自花授粉：同一朵花的花粉傳播到同一朵花的雌蕊柱頭上，自花授粉：同一朵花的花粉傳播到同一朵花的雌蕊柱頭上，或同株的花粉傳播到同株的雌蕊柱頭上?；蛲甑幕ǚ蹅鞑サ酵甑拇迫镏^上。主要栽培作物：主要栽培作物：禾谷類：水稻、小麥、大麥、燕麥禾谷類：水稻、小麥、大麥、燕麥豆豆 類：大豆、花生、豌豆、菜豆、綠豆、類：大

3、豆、花生、豌豆、菜豆、綠豆、 小豆、豇豆小豆、豇豆其他作物：芝麻、煙草、馬鈴薯、茄子、其他作物：芝麻、煙草、馬鈴薯、茄子、 辣椒、番茄、胡麻、亞麻辣椒、番茄、胡麻、亞麻4植物學特點 (1)(1)雌雄蕊同花雌雄蕊同花, ,花瓣無鮮艷顏色花瓣無鮮艷顏色, ,缺少香味缺少香味 (2)(2)雌雄蕊同期成熟或雌蕊先熟雌雄蕊同期成熟或雌蕊先熟, ,如菜豆如菜豆 (3)(3)花器結構嚴密花器結構嚴密, ,閉花或開花授粉閉花或開花授粉 (4)(4)雄蕊緊密包圍雌蕊雄蕊緊密包圍雌蕊, ,花藥開裂部位緊靠柱花藥開裂部位緊靠柱 頭頭, ,如西紅柿如西紅柿 (5)(5)開花期短開花期短 (6)(6)異交率異交率4%(

4、4%(或或5%)5%)以下以下 52. 2. 異花授粉作物異花授粉作物cross-pollination cross-pollination cropcrop異花授粉：雌蕊的柱頭接受異株花粉授粉。異花授粉：雌蕊的柱頭接受異株花粉授粉。雌雄異株雌雄異株(dioecious)(dioecious)：菠菜、石刁柏、大麻、蛇麻：菠菜、石刁柏、大麻、蛇麻雌雄同株異花雌雄同株異花(monoecious)(monoecious)： 玉米、黃瓜、甜瓜、南瓜、西瓜、蓖麻玉米、黃瓜、甜瓜、南瓜、西瓜、蓖麻雌雄同花自交不親和（雌雄同花自交不親和（self-incompatibilityself-incompatib

5、ility）：）： 黑麥、甘薯、白菜、蘿卜、洋白菜、白菜型油菜黑麥、甘薯、白菜、蘿卜、洋白菜、白菜型油菜雌雄同花不同熟（雌雄同花不同熟（dichogamydichogamy） 或雌雄蕊異長（或雌雄蕊異長（heterogonyheterogony）：蕎麥、向日葵、蔥、洋蔥、）：蕎麥、向日葵、蔥、洋蔥、 芹菜、胡蘿卜、甜菜、萵苣芹菜、胡蘿卜、甜菜、萵苣6異花授粉作物植物學特點 雌雄蕊異株雌雄蕊異株( (單性花單性花, ,如吳茱萸如吳茱萸, ,菠菜菠菜, ,銀杏銀杏, ,毛白楊毛白楊) ) 雌雄蕊同株異花雌雄蕊同株異花( (如玉米如玉米, ,瓜類瓜類) ) 兩性花中雌雄蕊同花但自交不親和兩性花中雌雄

6、蕊同花但自交不親和( (如白菜如白菜, ,黑麥黑麥) ) 兩性花中雌雄蕊不等長兩性花中雌雄蕊不等長( (如車前如車前長長, ,細梗香草細梗香草長長) ) 兩性花中雌雄蕊成熟期不一致兩性花中雌雄蕊成熟期不一致( (如向日葵如向日葵, ,胡蘿卜胡蘿卜) ) 開花期長開花期長( (玉蘭玉蘭, ,一朵花開花時間長達一朵花開花時間長達8080天天) ) 自然異交率自然異交率50%50%以上以上( (人工強迫自交時人工強迫自交時, ,異花結實率低異花結實率低) )73.3.常異花授粉作物常異花授粉作物often cross-often cross-pollination croppollination c

7、rop主要栽培作物：主要栽培作物： 高粱、棉花、谷子、蠶豆高粱、棉花、谷子、蠶豆 甘藍型油菜、芥菜型油菜甘藍型油菜、芥菜型油菜8常異花授粉作物植物學特點常異花授粉作物植物學特點 雌雄同花; 不少植物花瓣色彩鮮艷,并能分泌密汁引 誘昆蟲傳粉; 雌雄蕊不等長,或不同期成熟,雌雄蕊外露 容易接受外來花粉; 開花時間較長. 9有性繁殖特殊情況還包括：自交不親合性和雄性不育性自交不親和性（自交不親和性（self-incompatibilityself-incompatibility）具有完全花，可形成正常雌雄配子，但缺乏自花授粉結實能力 十字花科、煙草、甘薯、向日葵等十字花科、煙草、甘薯、向日葵等雄性不

8、育性：植株花粉敗育，不能產生 有功能的雄配子的特性。10二二. .無性繁殖無性繁殖asexual asexual reproductionreproduction凡是不經過兩性細胞受精過程而繁殖后代的。包括營養(yǎng)系繁殖、無融合生殖。營養(yǎng)體繁殖 vegetative:利用植物營養(yǎng)器官繁殖后代 11營養(yǎng)體繁殖 vegetative營養(yǎng)繁殖的器官有： 根、莖、葉、芽、塊根、塊莖、匍匐 莖、球 、 莖、鱗莖等。營養(yǎng)繁殖的作物有：甘薯（塊根）、馬鈴薯（塊 莖）、甘蔗（莖）、草莓、 洋蔥、大蒜營養(yǎng)繁殖的方法有：分根、扦插、壓條、 嫁接、組織培養(yǎng)等12無融合生殖 apomixes無融合生殖 apomixes：

9、植物性細胞的雌雄配 子，不經過正常受精、 兩性配子的融合過程， 形成種子繁殖后代的方 式13 二倍體孢子生殖二倍體孢子生殖(2n)：大孢子母細大孢子母細胞有絲分裂形成二倍體胚囊胞有絲分裂形成二倍體胚囊無孢子生殖無孢子生殖(2n)：胚珠體細胞發(fā)育胚珠體細胞發(fā)育形成二倍體胚囊形成二倍體胚囊不定胚生殖（不定胚生殖（2n)：胚珠或子房壁胚珠或子房壁二倍體細胞經有絲分裂形成胚，同二倍體細胞經有絲分裂形成胚，同時正常胚囊中的極核發(fā)育成胚乳。時正常胚囊中的極核發(fā)育成胚乳。 孤雌生殖孤雌生殖(1n)：卵細胞不受精直接卵細胞不受精直接形成單倍體胚形成單倍體胚 孤雄生殖孤雄生殖(1n)：進入胚囊的精核未進入胚囊的

10、精核未與卵細胞融合而直接發(fā)育成單倍體與卵細胞融合而直接發(fā)育成單倍體胚。胚。14 自花授粉自花授粉 （小麥、大麥、燕麥、（小麥、大麥、燕麥、 大豆、花生、芝麻、大豆、花生、芝麻、 煙草、馬鈴薯）煙草、馬鈴薯） 有性繁殖有性繁殖 異花授粉異花授粉 （玉米、（玉米、向日葵、甘薯、向日葵、甘薯、 蓖麻、黑麥、白菜型蓖麻、黑麥、白菜型 油菜）油菜） 常 異 花 授常 異 花 授粉粉 （棉花、高粱、蠶豆（棉花、高粱、蠶豆 繁殖方式繁殖方式 谷子）谷子） 營養(yǎng)體繁營養(yǎng)體繁殖（甘薯、馬鈴薯、甘殖（甘薯、馬鈴薯、甘 無性繁殖無性繁殖 蔗、草莓蔗、草莓 ） 無融合生無融合生殖殖15第二節(jié)第二節(jié) 不同繁殖方式植物的

11、遺傳及育種特點不同繁殖方式植物的遺傳及育種特點16一、自花授粉作物（一）.自交的遺傳效應1.自交使雜合基因型逐漸趨向純合 Aa 1/4 AA 1/2Aa 1/4aa 雜合基因型比例1/2 3/8 AA 1/4Aa 3/8aa 雜合基因型比例1/22 純合基因型比例1-1/2r172.自交引起雜合基因型的后代發(fā)生分離， 雜合基因型的個體，自交以后，由于等位基因純合，一些隱性基因表現出來。3.自交引起雜合基因型的后代生活力衰退18（二）自花授粉作物遺傳特點（二）自花授粉作物遺傳特點1、一致性:個體內基因型純合，個體間基因型一致。表現型 與基因型一致。由于長期自交，品種內個體基因型基 本純合,遺傳穩(wěn)

12、定,性狀較一致,品種保純較容易。2、穩(wěn)定性：親代和子代間遺傳行為的相對穩(wěn)定性.純系的自交 后代仍然是純系，性狀與父母本一致。但有 4% 以 下的異交率，偶然會出現異交或基因突變,但頻率 低,且隨繁殖世代增加,純合體比率增加.還會發(fā)生突 變，故也有雜合基因型個體并產生性狀分離，但頻 率極低3、自交不退化、耐自交：自花授粉方式是在長期的自然選擇 下產生和保存下來的、對種的生存繁衍的有利特性， 自花授粉作物具有自交不退化或退化緩慢的特點。19（三）自花授粉作物育種特點（三）自花授粉作物育種特點 在自花授粉植物育種中，單株選擇是一種常用的方法，在性狀分離的大群體中進行多代選擇，多中選優(yōu)，優(yōu)中選異，才能

13、選出綜合性狀優(yōu)良的理想類型。還可通過對自然群體中變異單株的選擇和鑒定，可以選出優(yōu)良的單株后代，并從中培育出新品種。由于自花授粉植物的自然異交率較低，所以在育種試驗及良種繁育過程中，一般不必設置隔離區(qū)，但要注意防止機械混雜。自花授粉植物雜種優(yōu)勢利用的潛力很大，主要途徑是利用雄性不育性生產雜交種子。20二、異花授粉作物（一）、異交的遺傳效應 異交形成雜合基因型： 異交是基因型不同的兩親配子結合受精。由于產生基因交 換、重組，從而后代具有雜合的基因型。 增強后代的生活力： 異交使后代的生長勢、 生活力、抗逆性等方面增強和產量提高， 稱為雜種 優(yōu)勢 。21（二）、異花授粉作物群體遺傳特點（二）、異花授

14、粉作物群體遺傳特點1.基因型雜合，表現型多種多樣，基因型和表現型不一致。 對于個體來說，基因型是雜合的，基因型和表 現型不一致。AbcD aBcD AaBbccDD 對于群體來說，是一個復雜的群體，表現型是多種多樣的。 AbcD aBcD AaBbccDD AbcD ABCd AABBCcDd222.在沒有其它因素干擾下，可保持群體遺傳平衡。3.自交生活力衰退，雜交產生雜種優(yōu)勢。234 4、親代和子代間性狀的變異性、親代和子代間性狀的變異性 分離不定：后代分離，遺傳上不穩(wěn)定。分離不定：后代分離，遺傳上不穩(wěn)定。 群體中選擇的群體中選擇的優(yōu)良個體，后代出現性狀分離，優(yōu)良性狀不能優(yōu)良個體，后代出現性

15、狀分離，優(yōu)良性狀不能 穩(wěn)定遺傳，穩(wěn)定遺傳，需自交和多次單株選擇才能獲得較穩(wěn)定的純合后代和保證需自交和多次單株選擇才能獲得較穩(wěn)定的純合后代和保證選擇的效果。選擇的效果。5 5、基因突變難于識別，難于純合、基因突變難于識別，難于純合 異花授粉植物性細胞發(fā)生突變時，如果是顯性突異花授粉植物性細胞發(fā)生突變時，如果是顯性突變，由于表現型呈多樣性不易識別；若是隱性突變，異花變，由于表現型呈多樣性不易識別；若是隱性突變，異花授粉的結果，隱性性狀將較長時間地在群體內保持異質性，授粉的結果，隱性性狀將較長時間地在群體內保持異質性，早代不能表現，不易被人們發(fā)現。只有將突變體進行兩次早代不能表現，不易被人們發(fā)現。只

16、有將突變體進行兩次或兩次以上的人工自交，才能使他們得以表現，并獲得純或兩次以上的人工自交，才能使他們得以表現，并獲得純合的突變體。合的突變體。24（三）異花授粉作物的育種特點（三）異花授粉作物的育種特點 異花授粉植物的育種特點異花授粉植物的育種特點 在在育種方法上，主要是利用育種方法上，主要是利用雜種優(yōu)勢雜種優(yōu)勢。首先通。首先通過多次的自交和單株選擇來獲得性狀穩(wěn)定的過多次的自交和單株選擇來獲得性狀穩(wěn)定的優(yōu)良自交系，然后利用遺傳基礎不同的自交優(yōu)良自交系，然后利用遺傳基礎不同的自交系雜交產生雜種優(yōu)勢。在良種繁育過程中，系雜交產生雜種優(yōu)勢。在良種繁育過程中，由于異花授粉植物的自然異交率較高，所以由于

17、異花授粉植物的自然異交率較高，所以要做好要做好安全隔離，嚴防生物學混雜。安全隔離，嚴防生物學混雜。25三三. . 常異花授粉作物常異花授粉作物（一）常異花授粉作物群體遺傳特點（一）常異花授粉作物群體遺傳特點1. 主要性狀是同質結合的，群體多為異質群體。表現型基本一致，但又包含不同比例的變異個體。2.自交后代性狀分離不嚴重。3.自交后代生活力衰退不嚴重。26（二）常異花授粉作物的育種特點 常異花授粉植物進行育種工作，在育種方法上常異花授粉植物進行育種工作，在育種方法上與與自花授粉植物一樣，采用自花授粉植物一樣，采用單株選擇和雜交育種單株選擇和雜交育種的方的方法。但由于常異花授粉植物會發(fā)生一定程度

18、的異交法。但由于常異花授粉植物會發(fā)生一定程度的異交率，所以雜交中選用的雜交親本要進行必要的自交率，所以雜交中選用的雜交親本要進行必要的自交和選擇以淘汰劣系，選純合的優(yōu)系做雜交親本，這樣和選擇以淘汰劣系，選純合的優(yōu)系做雜交親本，這樣育種效果會更好。在雜種優(yōu)勢種用中，主要的途徑也育種效果會更好。在雜種優(yōu)勢種用中，主要的途徑也是利用雄性不育性來生產雜交種子。在良種繁育過是利用雄性不育性來生產雜交種子。在良種繁育過程中，仍程中，仍有必要做好安全隔離，防止生物學混雜有必要做好安全隔離，防止生物學混雜。27四四. . 無性繁殖作物群體遺傳特無性繁殖作物群體遺傳特點點（一）無性繁殖作物群體遺傳特點（一）無性

19、繁殖作物群體遺傳特點1.無性繁殖的后代，表現型與母體相似，沒有分離。2.同一無性繁殖系內的植株遺傳基礎相同。3.無性繁殖作物，沒有經過自交純化，如果來自雜交的后代，個體的基因型是雜合的，若用種子繁殖，后代出現分離。28（二）無性繁殖作物的育種特點營養(yǎng)系品種主要通過有性雜交和無性繁殖相結合的方法育種。在營養(yǎng)系品種主要通過有性雜交和無性繁殖相結合的方法育種。在進行有性繁殖時，由于無性繁殖植物本身一般都是雜種，所以進行有性繁殖時，由于無性繁殖植物本身一般都是雜種，所以一方面可利用種子后代進行選擇，另一方面當選得優(yōu)良材料后，一方面可利用種子后代進行選擇，另一方面當選得優(yōu)良材料后，就可以通過無性繁殖把它

20、固定下來，形成新的無性系，以保持就可以通過無性繁殖把它固定下來，形成新的無性系，以保持優(yōu)良的特性和雜種優(yōu)勢。通過鑒定，即可大量繁殖推廣。優(yōu)良的特性和雜種優(yōu)勢。通過鑒定，即可大量繁殖推廣。芽變育種是營養(yǎng)系品種選育的一個有效方法，芽變選擇育種是營芽變育種是營養(yǎng)系品種選育的一個有效方法，芽變選擇育種是營養(yǎng)系品種育種的另一個重要特點。在進行無性繁殖時，一般多養(yǎng)系品種育種的另一個重要特點。在進行無性繁殖時，一般多采用芽變的選擇和單株繁殖法來培育新品種。芽變是體細胞突采用芽變的選擇和單株繁殖法來培育新品種。芽變是體細胞突變的一種表現形式，在性狀上表現出與原類型不同。當有利的變的一種表現形式，在性狀上表現出

21、與原類型不同。當有利的芽變一旦出現，通芽變一旦出現，通 過選擇即可用無性繁殖方法把它們迅速穩(wěn)定過選擇即可用無性繁殖方法把它們迅速穩(wěn)定下來，培育成為新品種。下來，培育成為新品種。淘汰劣變的芽變類型是營養(yǎng)系品種繁育保純的重要措施。淘汰劣變的芽變類型是營養(yǎng)系品種繁育保純的重要措施。29第四節(jié)第四節(jié) 作物的品種類型及其特點作物的品種類型及其特點一.對農作物品種的基本要求二.作物品種類型三.各類品種的育種特點30一.對農作物品種的基本要求 1.特異性特異性：本品種具有一個或多個不同于其：本品種具有一個或多個不同于其 它品種的形態(tài)和生理特性。它品種的形態(tài)和生理特性。 2.一致性一致性：同一品種內，植株之間

22、性狀整齊：同一品種內，植株之間性狀整齊 一致。一致。 3.3.穩(wěn)定性穩(wěn)定性：繁殖或再組成本品種時，品種：繁殖或再組成本品種時，品種的的 特異性和一致性保特異性和一致性保持不變。持不變。 31二二. 作物品種類型作物品種類型1.純系品種（自交系品種）純系品種（自交系品種）2.雜交種品種雜交種品種3.群體品種群體品種4.無性系品種無性系品種321.純系品種（自交系品種）純系品種：純系品種：由一個變異單株經過多代自由一個變異單株經過多代自 交、選擇、育成的品種。交、選擇、育成的品種。純系品種群體的純系品種群體的遺傳組成遺傳組成特點：特點： 個體基因型是純合的。個體基因型是純合的。 群體同質。群體同質

23、。 自交不退化。自交不退化。 33純系品種的育種特點（1）對純系品種的基本要求：）對純系品種的基本要求： 基因型高度純合?；蛐透叨燃兒?。 性狀優(yōu)良而且整齊一致。性狀優(yōu)良而且整齊一致。（2）育種特點：）育種特點： 利用自然變異，采取自花授粉和單株利用自然變異，采取自花授粉和單株選擇相結合的育種方法。選擇相結合的育種方法。 創(chuàng)造豐富的遺傳變異，在性狀分離的創(chuàng)造豐富的遺傳變異，在性狀分離的大群體中進行單株選擇。大群體中進行單株選擇。342.雜交種品種雜交種品種 在嚴格選擇親本和控制授粉的條件在嚴格選擇親本和控制授粉的條件下，產生的各類雜交組合的下，產生的各類雜交組合的F1植株群體。植株群體。雜交種

24、品種群體的雜交種品種群體的遺傳特點遺傳特點： 個體基因型高度雜合，表現出很高的生個體基因型高度雜合，表現出很高的生 產力。產力。 群體同質，表現型整齊一致。群體同質，表現型整齊一致。 近交分離，只利用近交分離，只利用F1的雜種優(yōu)勢的雜種優(yōu)勢35雜交種品種的雜交種品種的育種特點育種特點（1）對雜交種品種的基本要求：）對雜交種品種的基本要求： 基因型高度雜合?；蛐透叨入s合。 性狀相對一致。性狀相對一致。 具有較強的雜種優(yōu)勢。具有較強的雜種優(yōu)勢。（2 2）育種特點：）育種特點： 選育重點是選擇雜交親本（自交系、三系或兩選育重點是選擇雜交親本（自交系、三系或兩系）系） 配合力測定是雜交種品種選育的重

25、點內容。配合力測定是雜交種品種選育的重點內容。 除了對雜交種品種本身的性狀有一定要求外，除了對雜交種品種本身的性狀有一定要求外，對影響親本繁殖、配制雜交種種子的一些性狀也有相應的對影響親本繁殖、配制雜交種種子的一些性狀也有相應的要求。要求。 要建立相應的種子生產基地和供銷體系要建立相應的種子生產基地和供銷體系363.群體品種群體品種主要包括以下四種：主要包括以下四種：（1）異花授粉作物的自由授粉品種）異花授粉作物的自由授粉品種（2) 異花授粉作物的綜合品種異花授粉作物的綜合品種（3）自花授粉作物的雜交合成群體）自花授粉作物的雜交合成群體（4）多系品種）多系品種37（1）異花授粉作物的自由授粉品

26、）異花授粉作物的自由授粉品種種遺傳特點：遺傳特點： 個體基因型是雜合的。個體基因型是雜合的。 群體是異質的。群體是異質的。38（2）異花授粉作物的綜合品種）異花授粉作物的綜合品種 是由多個自交系，采用人工控制授粉，或是由多個自交系，采用人工控制授粉，或在隔離區(qū)多代隨機授粉組成的遺傳平衡群體。在隔離區(qū)多代隨機授粉組成的遺傳平衡群體。 遺傳特點：遺傳特點： 個體基因型是雜合的。個體基因型是雜合的。 群體是異質的，但具有一個或多個代表群體是異質的，但具有一個或多個代表本品種特征的性狀，以區(qū)別與其它品種。本品種特征的性狀，以區(qū)別與其它品種。 39（3）自花授粉作物的雜交合成群）自花授粉作物的雜交合成群體體 是由兩個以上的純系品種雜交后，繁是由兩個以上的純系品種雜交后，繁殖出的分離的混合群體，把它種植在特別殖出的分離的混合群體，把它種植在特別的環(huán)境下，主要靠自然選擇，促使